A auga apareceu no universo 'instantes' despois do Big Bang

Ilustración de como se produciu o Big Bang que orixinou o universo / Richard Jones

A auga puido aparecer por primeira vez no Universo entre 100 e 200 millóns de anos despois do Big Bang, así afírmao un estudo de modelización publicado na revista Nature Astronomy. Asinado por investigadores da Universidade de Portsmouth e da Universidade dos Emiratos Árabes Unidos, os seus autores apuntan a que a formación de auga en estado gasoso produciuse moito antes do que se pensaba, e puido xogar un papel crave na xeración das galaxias.

Os astrofísicos tratan de esclarecer onde e como puideron unirse por primeira vez o hidróxeno e o osíxeno, os dous elementos que constitúen as moléculas de auga. A súa aparición é fundamental para entender o proceso de formación do universo, xa que a auga é un ingrediente crave tanto para a vida como para a formación dos planetas. Traballos previos estableceran que o hidróxeno e o osíxeno apareceron no universo en momentos diferentes, a través de distintos camiños: o hidróxeno e outros elementos lixeiros como o helio e o litio forxáronse durante o Big Bang, pero os máis pesados, como o osíxeno, foron o resultado de reaccións nucleares no interior de estrelas ou de explosións de supernovas.

Para o estudo de Nature Astronomy os investigadores utilizaron modelos xerados por computador da explosión de dúas supernovas durante a primeira fase do Universo, despois do Big Bang, para avaliar as súas consecuencias e as condicións que puideron crear. Unha desas dúas supernovas que se propoñen sería o resultado da explosión dunha estrela cunha masa 13 veces superior á do Sol, a segunda sería o resultado do estalido dunha estrela cunha masa 200 veces superior á do Sol.

Os resultados dos modelos conclúen que a primeira explosión xa podería xerar unha cantidade de osíxeno equivalente a 0,051 masa solares, mentres que a segunda puido provocar unha cantidade moi superior, ata 55 masas solares de osíxeno. Os autores cren que o osíxeno gasoso arrefriouse e mesturouse co hidróxeno resultante das supernovas en cantidades suficientes.

Crese que a primeira xeración de estrelas foron masivas e tivo unha vida breve, cuxo final provocaría a aparición de illas de gases enriquecidos con elementos pesados. Ese universo primixenio era máis cálido e incapaz de arrefriarse e algunhas investigacións teóricas previas apuntaran a que nesas illas, en temperaturas ao redor de 27º, pode aparecer auga en estado gasoso, mesmo en condicións de escaseza dos elementos constituíntes.

Desta forma a auga puido aparecer nos densos restos de material resultantes destas explosións; onde se xerou grazas ás altas temperaturas e densidades alcanzadas. Estas acumulacións de materia resultantes xa foran sinaladas como a probable contorna no que se formou a segunda xeración de estrelas e planetas. "A resultado clave e máis sorprendente do noso estudo é que, aínda que a masa total de auga nestas explosións é modesta, concentrábase fortemente nas únicas estruturas capaces de formar novas estrelas e planetas", resume Daniel Whalen, investigador da Universidade de Portsmouth e primeiro autor do estudo.

Na simulación da primeira supernova os científicos conclúen que a masa de auga producida alcanzaba grandes cantidades que equivalen a entre unha cenmillonésima e unha millonésima parte dunha masa solar, que aparecería ao longo dos 30 ou 90 millóns de anos posteriores á supernova. No segundo escenario, o da estrela con maior masa, a cantidade de osíxeno era equivalente a 0,001 masas solares, e aparecería nos 3 millóns de anos posteriores.

Os autores suxiren que se a auga puido sobrevivir ao proceso de formación das primeiras galaxias e a esa contorna tan destrutiva, é probable que despois fose incorporada ao proceso de formación dos planetas hai miles de millóns de anos. "Ademais de revelar que un ingrediente primario para a vida xa existía no Universo 100-200 millóns de anos despois do Big Bang, as nosas simulacións mostran que a auga era probablemente un ingrediente crave das primeiras galaxias", resume Whalen.

As revelacións sobre a aparición de auga no universo primixenio expoñen outras moitas preguntas. Entre elas, o debate sobre as condicións nas que apareceu por primeira vez a auga en estado líquido. Investigadores posteriores explorarán se as condicións creadas por esas primeiras supernovas eran xa as adecuadas para a súa aparición. Unha hipótese é que a acumulación de materia resultante dese lugar a discos protoplanetarios, que á súa vez acolleron planetas rochosos na contorna de estrelas lonxevas de baixa masa onde aparecería por primeira vez a auga en estado líquido.

FONTE: Amado Herrero/elmundo.es/ciencia